Плотность платины
Плотность платины и другие его физические свойства
Она имеет одинаковый со стеклом коэффициент термического расширения и поэтому может быть напрямую впаяна в стеклянные изделия. Хорошо поддается механической обработке.
Рис. 1. Платина. Внешний вид.
Платина не изменяется на воздухе даже при сильном накаливании. Отдельные кислоты на нее не действуют. Платина растворяется в царской водке, но значительно труднее, чем золото.
Основные константы платины приведены в таблице ниже.
Таблица 1. Физические свойства и плотность платины.
|
Плотность, г/см3 |
21,5 |
|
Температура плавления, oС |
1772 |
|
Температура кипения, oС |
3800 |
|
Тип кристаллической решетки |
гранецентрированная кубическая |
|
Электропроводность (Hg = 1) |
10 |
Нахождение платины в природе
В природе платина, подобно золоту, встречается в россыпях в виде крупинок, всегда содержащих примеси других платиновых металлов. Содержание платины в земной коре оценивается всего 5×10-8% (масс.).
Краткое описание химических свойств и плотность платины
Общеизвестно, что платиновые металлы обладают низкой химической активностью, однако их инертность часто преувеличивают.
Из всех металлов этой группы платина наименее устойчива к действию кислот. Порошок платины устойчив к действию азотной кислоты, но переходит в раствор при кипячении с царской водкой. Однако платиновая проволока вступает в эту реакцию с трудом, поэтому большое количество платины удобно растворять путем нагревания её в запаянной трубке со смесью хлората натрия и соляной кислоты.
Взаимодействие платины с кислородом протекает в незначительной степени и обратимо. Нагревание платины до температуры белого каления приводит к незначительной потере металла, вызванной, по-видимому, образованием летучего оксида. При этом поверхность платины не утрачивает металлического блеска.
Pt + O2 = PtO2 (t = 400-500oC, p).
При нагревании платина окисляется галогенами и серой, при комнатной температуре — тетрафторидом ксенона. Губчатая платина и платиновая чернь активно поглощают значительное количество водорода, гелия и кислорода.
Pt + 2F2 = PtF4 (t = 450oC);
Pt + 3F2 = PtF6 (t = 550-600oC, резкое охлаждение);
Pt + S = PtS (t = 200oC);
Pt + 2S = PtS2;
Pt + XeF4 = PtF4 + Xe↑.
Примеры решения задач
| Задание | Вычислите объем воды и массу хлорида калия KCl, которые потребуются для приготовления 250 мл 0,7 М раствора. Плотность раствора принять равной 1 г/см3. Какова массовая доля хлорида калия в таком растворе? |
| Решение | Молярная концентрация раствора равная 0,7 М свидетельствует о том, что в 1000 мл раствора содержится 0,7 моль соли. Тогда, можно узнать, количество вещества соли в 250 мл этого раствора:
n(KCl) = Vsolution(KCl) × CM(KCl); n(KCl) = 250 × 0,7 / 1000 = 0,175 моль. Найдем массу 0,175 моль хлорида калия: M(KCl) = Ar(K) + Ar(Cl) = 39 + 35,5 = 74,5 г/моль. m = n × M; m(KCl) = n(KCl) × M(KCl); m(KCl) = 0,175 ×74,5 = 13,0375 г. Вычислим массу воды, необходимую для получения 250 мл 0,7 М раствора хлорида калия: r = msolution / V; msolution = V×r = 250 × 1 = 250 г. m(H2O) = msolution – m(KCl); m(H2O) = 250 – 13,0375 = 236,9625 г. |
| Ответ | Масса воды равна 236,9625 г, объем – этому же значению, поскольку плотность воды равна 1 г/см3. |
| Задание | Вычислите объем воды и массу нитрата натрия NaNO3, которые потребуются для приготовления 150 мл 0,5 М раствора. Плотность раствора принять равной 1 г/см3. Какова массовая доля нитрата натрия в таком растворе? |
| Решение | Молярная концентрация раствора равная 0,5 М свидетельствует о том, что в 1000 мл раствора содержится 0,7 моль соли. Тогда, можно узнать, количество вещества соли в 150 мл этого раствора:
n(NaNO3) = Vsolution(NaNO3) × CM(NaNO3); n(NaNO3) = 150 × 0,5 / 1000 = 0,075 моль. Найдем массу 0,075 моль нитрата натрия: M(NaNO3) = Ar(Na) + Ar(N) + 3×Ar(O); M(NaNO3) = 23 + 14 + 3×16 = 37 + 48 = 85 г/моль. m = n×M; m(NaNO3) = n(NaNO3) × M(NaNO3); m(NaNO3) = 0,075 ×85 = 6,375 г. Вычислим массу воды, необходимую для получения 150 мл 0,5 М раствора нитрата натрия: r = msolution / V; msolution = V ×r = 150 × 1 = 150 г. m(H2O) = msolution – m(NaNO3); m(H2O) = 150 – 6,375= 143,625 г. |
| Ответ | Масса воды равна 143,625 г, объем – этому же значению, поскольку плотность воды равна 1 г/см3. |
